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稀土2025年第02期:Mg-9Gd-2Nd-0.5Zr合金时效析出行为及强化机制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:巩斡泰;庄永鹏;陈平;时若雅;胡红洁;王庆冉;王云飞;王红霞;

单位:太原理工大学材料科学与工程学院;山西柴油机工业有限责任公司;

摘要:通过光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、硬度测试和拉伸性能测试,研究不同温度、不同时间下Mg-9Gd-2Nd-0.5Zr合金的时效析出行为,分析合金的强化机制。结果表明,铸态合金组织为α-Mg基体、骨骼状共晶相Mg_5(Gd, Nd)和GdH_2化合物衍生相,铸态合金力学性能较差。固溶处理后合金晶粒尺寸增加,合金屈服强度大幅度下降。在200℃~250℃下时效,合金晶粒尺寸几乎不变,析出大量β′相,随温度升高,第二相析出驱动力增加,峰时效时间缩短;250℃下时效4 h合金具有最佳力学性能,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到321.3 MPa、180.1 MPa和4.5%,比铸态合金分别提高了101.8%,75.8%和200%;时效温度继续增加到275℃,峰值时效时间不再缩短,峰值硬度大幅下降,析出相迅速由β′相转变为强化效果较弱的β_1相。

关键词:镁合金;;时效;;析出行为;;强韧化机制;;力学性能

基金资助:山西省自然科学研究项目(20210302123135;20210302123163;201901D111272);; 山西省科技成果转化引导专项(202104021301022);; 山西省重大专项资助项目(20191102008;20191102007);; 山西省大学生创新创业项目(2021084)